Вода в природе, как известно, постоянно движется, находится в гигантском круговороте. Превращаясь в пар, она поднимается в вверх, образует облака и тучи. Потом вода возвращается назад с дождем, снегом и градом. У атмосферных осадков На суше «судьба» разная. Все они делятся на четыре неравные части. Одна часть стекает в различные водоемы, вторая «~ сразу испаряется, третья — «выпивается» растениями и животными. А вот четвертая — просачивается вниз и попадает в пористые или трещиноватые горные породы. На первый взгляд кажется очевидным, что чем больше выпадает атмосферных осадков, тем больше воды будет просачиваться вглубь. Но это не так. Объем просочившейся влаги определяется не только количеством выпадающих осадков, но и тем, сколько воды испарится, сколько успеют «выпить» растения й как быстро будет стекать вода в ближайшие водоемы. Чем круче будут склоны и чем меньше будет проницаемость пород — т. е. их способность пропускать через себя воду, — тем больше её стечет в реки. Растительность тоже может быть разной и меняться из года в год и от сезона к сезону. Наконец, испарение влаги тоже бывает очень различным, т, к. определяется направлением и скоростью ветра, давлением, температурой и влажностью воздуха. А это очень непостоянные величины. Поэтому вода просачивается в горные породы очень неравномерно. Её количество меняется во времени даже в одном и том же месте. При затяжном обложном дожде на глубину проникает больше влаги, чем при сильном, но непродолжительном ливне. Ведь в последнем случае резко возрастает доля поверхностного стока, особенно на слабо" проницаемых породах. Атмосферные осадки — не единственный источник подземной влаги. Капельно-жидкая влага в толще горных пород может появляться, конденсируясь из влажного воздуха, в пустотах горных пород.
Пополнение подземных вод происходит и из недр нашей планеты. Вода, выходящая из глубин земли, называется юве-нильной (от лат. juvenilis — «юный», «девственный»). Она образуется непосредственно из водорода и кислорода, выделяющихся из магмы. Ювенильные воды появляются во время вулканических извержений и выливаются проливными дождями из облаков вокруг извергающегося вулкана. Большинство исследователей считают, что гидросфера Земли — это продукт «дыхания» мантии.
Подземные и поверхностные воды находятся в постоянном обмене и взаимодействии между собой. Количество, подвижность и даже свойства воды, находящейся в разных горных породах и на разной глубине, неодинаковы. Циркулирующая по горным породам подземная вода называется свободной. Свободно может передвигаться по порам и водяной пар. Однако существует также и вода, удерживаемая разными силами вокруг частиц горной породы и неспособная к независимому течению по порам и трещинам внутри неё. Она называется связанной водой. Особенно много её бывает в глинах и торфах. По своим свойствам связанная вода отличается от свободной — у неё немного больше плотность, выше температура кипения и ниже точка замерзания.
Подземные воды находятся в непрерывном движении. Они текут подобно рекам по Земле — с возвышенных: мест к понижениям, где вода иногда выходит в виде источников. Это можно заметить на примере глубины колодцев: в одном вода находится на глубине полутора метров, в другом — более 10, а то и сотни метров. Вычерпывая воду, колодец можно осушить. Но через определенное время он снова наполняется: вода поднимается до прежнего уровня. Здесь речь идет о самом верхнем слое подземных вод, который получил название уровня грунтовых вод. Проникая в почву, вода движется вглубь только до первого водоупора. Над ним вода скапливается. Так образуются грунтовые воды. Уровень воды в колодце показывает их верхний уровень. Глубина и мощность грунтовых вод зависят от геологического строения — территории, рельефа и климата. Если грунтовые воды подходят к самой поверхности, а это часто бывает на равнинах с холодным и влажным климатом, то территория заболачивается. Так могут образовываться небольшие болотца, и непроходимые топи, которые тянутся на сотни километров. (Например, в Западной Сибири). Если грунтовые воды находятся глубоко, то появляется так называемая зона аэрации, не содержащая влаги. Её мощность изменяется от нескольких метров и даже сантиметров на равнинах до 200 метров и более в горах между глубокими ущельями.
Микроскопические поры и трещинки сообщаются между собой и образуют целую сеть тонких (менее 1 мм) извилистых каналов — капилляров. По ним вода поднимается к поверхности. Высота такого капиллярного поднятия неодинакова. Например, в песках она может достигать 120—130 см., а в глинистых грунтах — нескольких метров. В результате в зоне, близкой к поверхности Земли, формируются воды капиллярной каймы, поднявшиеся над фунтовыми водами. Эти воды — большое подспорье для растений особенно для тех, которые не могут своими корнями добраться до грунтовых вод.
Вода в горной местности тоже не стоит на месте и не лежит на камнях. Часть влаги просачивается по трещинам разной ширины и глубины. По ним движутся подземные воды, которые называют трещинными. Породы, в которых больше всего трещин, залегают неглубоко. С увеличением глубины их водопроницаемость постепенно снижается, причем особенно резко — начиная примерно с 10-15 метров. Водоупором в этих случаях служат менее трещиноватые скальные породы. Трещины на глубине часто заполнены рыхлым глинистым веществом, что заметно снижает их водопроницаемость.
Подземные воды в сильно раздробленных породах — в зонах тектонических нарушений — называются трещин-но-жильными. Когда река или ручей пересекают такую зону, вода словно проваливается под землю. В обратном направлении по зонам тектонических нарушений могут поступать юве-нильные воды из недр земли.
Природные фонтаны
Если подземные воды ограничены сверху и снизу пластами водоупорных пород, то они оказываются зажатыми между ними и часто находятся под давлением. Если пробурить скважину сквозь верхний водоупорный пласт и вода поднимается по ней на некоторую высоту выше кровли водоносного горизонта или будет фонтанировать над землей. Такие воды называются напорными. Количество расположенных друг над другом водоносных горизонтов может быть различным. Например, в долине итальянской реки По существует 5 таких горизонтов, а в Северной Америке в районе города Батон-Руж обнаружено 14 водоносных пластов мощностью от 1,5 до 58 метров. При вогнутой форме залегания чередующихся водонепроницаемых и водопроницаемых пластов, давление, возникающее в наиболее низкой части такого подземного резервуара, оказывается настолько высоким, что при определенных условиях (пробуренная скважина, вырытый колодец) напорная вода по скважине или по колодцу поднимается выше уровня земли и фонтанирует. Такую воду называют артезианской.
Подводные источники
Источники подземных вод есть не только на суше, но и на дне морей и океанов. Уже много веков назад люди использовали подводные источники для получения пресной питьевой воды и пополнения её запасов на кораблях. Вблизи юго-восточного побережья Греции построена специальная плотина, которая ограждает донные источники и создает пресноводное озеро внутри моря. Эти воды идут на орошение полей. Источник около города Канны на Лазурном берегу Средиземного моря бьёт на глубине 162 м под водой. На итальянском побережье, около города Сан-Ремо пресные воды выходят на дне моря на глубине 190 м. Подземные реки в том же районе близ Ниццы впадают в море на глубине до 2000 м. При выходе на глубинах до 15 м пресная вода поднимается вверх, и рыбаки набирают её в бочонки. Но, как и надземные, подводные источники бывают не только пресные. Например, в глубоководных впадинах Красного моря солёность воды в 7 раз выше, а температура ее более 60 °С. Там бьют горячие соленые источники.
Родниковая вода
Лучшая вода — это вода родников, но не всех, а протекающих по чистой земле или по земле каменистой, где она лучше сохраняется от загнивания. Хороша также вода в роднике, открытом солнцу и ветру, и в потоке, текущем по глинистому руслу, поскольку глина очищает воду, забирает у нее посторонние примесИ, делает ее прозрачной. Но глина в русле должна быть чистой, без примесей ила, соли и др. К сожалению, распространённое представление о чистоте и целебных свойствах родниковой воды в наше время уже не в полной мере соответствует действительности. Воздух и почва отравлены множеством вредных веществ. Свинец из выхлопных труб автомобилей и продукты разложения пластмассы, диоксиды и ядохимикаты, нитраты и ртуть растворяются в ручьях, проникают в почву, разносятся талыми водами, проникая в почву до глубины в несколько десятков метров. Естественно, что родниковые и грунтовые воды, накапливая все эти продукты человеческого хозяйствования, не только теряют свои естественные благотворные свойства, но иногда могут представлять опасность для здоровья. И, тем не менее, остается еще множество родников, вода из которых способствует полноценному восстановлению физических и душевных сил.
